(57)【要約】  ２ワイヤタイプの発光素子の複数個を並列接続で搭載するための発光素子搭載用のＬＴＣＣ基板において、基板上に形成される反射膜と配線導体の構成が、発光装置とした際の光取り出し効率の向上を可能とする発光素子搭載用基板およびそれを用いた光取り出し効率の良好な発光装置を提供する。  無機材料粉末の焼結体からなり、発光素子の搭載面を有する基板本体と、搭載面に発光素子の電極と１対１で接続されかつ発光素子間から外れた位置に設けられた配線導体と、配線導体およびその周囲近傍を除く搭載面に形成された反射膜と、反射膜の端縁を含む全体を覆いかつ配線導体およびその周囲近傍を除くように搭載面に設けられたオーバーコートガラス膜と、を有する２ワイヤタイプの発光素子の複数個を並列接続で搭載するための発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置。
2011104963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態の発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用基板であって、
無機材料粉末の焼結体からなり、部分的に発光素子が搭載される搭載部となる搭載面を有する基板本体と、
前記基板本体の搭載面に、前記各発光素子が有する一対の電極のそれぞれとワイヤボンディングにより１対１の関係で接続されるように、かつ前記発光素子間から外れた位置に設けられた少なくとも前記発光素子数の倍数個の配線導体と、
前記配線導体およびその周囲近傍を除く搭載面に形成された反射膜と、
前記反射膜の端縁を含む全体を覆いかつ前記配線導体およびその周囲近傍を除くように搭載面に設けられたオーバーコートガラス膜と、
を有することを特徴とする発光素子搭載用基板。
【請求項２】
前記無機材料粉末の焼結体が、ガラス粉末とセラミックフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体である請求項１記載の発光素子搭載用基板。
【請求項３】
前記無機材料粉末の焼結体が、アルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物の焼結体である請求項１記載の発光素子搭載用基板。
【請求項４】
前記発光素子の個数が２個配されるようにされており、前記搭載面が略長方形であり、かつ前記搭載部が前記搭載面をその短辺に平行する線で二等分した各領域における略中央部であって、前記配線導体が前記搭載面の四隅に配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項５】
前記配線導体のいずれかひとつがツェナーダイオード搭載用として他の配線導体より大面積に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項６】
前記反射膜が実質的に銀からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子搭載用基板と、前記発光素子搭載用基板の搭載部に一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態の発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載した発光装置であって、前記各発光素子が有する一対の電極のそれぞれと前記配線導体がワイヤボンディングにより１対１の関係で接続された発光装置。
【請求項８】
前記複数の発光素子が、基板に搭載される面が略長方形である略直方体の２個の発光素子であり、前記基板の搭載面が略長方形であって、前記発光素子を、該発光素子の搭載される面の長辺が前記基板の搭載面の短辺と平行になるように、かつ前記基板の搭載面をその短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部にそれぞれ搭載したことを特徴とする請求項７記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子搭載用基板およびこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード素子（チップ）の高輝度、白色化に伴い、携帯電話や大型液晶ＴＶのバックライト等として発光ダイオード素子を用いた発光装置が使用されている。しかしながら、発光ダイオード素子の高輝度化に伴って発熱量が増加し、その温度が過度に上昇するために、必ずしも十分な発光輝度を得られない。このため発光ダイオード素子等の発光素子を搭載するための発光素子用基板として、発光素子から発生する熱を速やかに放散し、十分な発光輝度を得られるものが求められている。【０００３】
従来、発光素子搭載用基板として、例えばアルミナ基板が用いられている。また、アルミナ基板の熱伝導率が約１５〜２０Ｗ／ｍ・Ｋと必ずしも高くないことから、より高い熱伝導率を有する窒化アルミニウム基板を用いることも検討されている。【０００４】
しかしながら、窒化アルミニウム基板は、原料コストが高く、また難焼結性であることから高温焼成が必要となり、プロセスコストが高くなりやすい。さらに、窒化アルミニウム基板の熱膨張係数は４×１０−６〜５×１０−６／℃と小さく、汎用品である９×１０−６／℃以上の熱膨張係数を持つプリント基板に実装した場合、熱膨張差により必ずしも十分な接続信頼性が得られない。【０００５】
このような問題を解決するために、発光素子搭載用基板として低温同時焼成セラミックス基板（以下、ＬＴＣＣ基板という）を用いることが検討されている。ＬＴＣＣ基板は、例えば、ガラスとアルミナフィラーとからなり、これらの屈折率差が大きく、またこれらの界面が多く、その厚みが利用する波長より大きいことから、高い反射率を得ることができる。これにより、発光素子からの光を効率よく利用し、結果として発熱量を低減することができる。また、光源による劣化の少ない無機酸化物からなるために、長期間に渡って安定した色調を保つことができる。【０００６】
ＬＴＣＣ基板は発光素子搭載用基板として上記のように高い反射率を有することをひとつの特徴とするが、さらに発光素子が発光する光を可能な限り前方に反射させることを目的として、ＬＴＣＣ基板の表面に銀反射膜を施し、この銀反射膜の表面に酸化や硫化を防止するためのオーバーコートガラスを設ける等の試みがなされるようになった。ここで、発光素子搭載用のＬＴＣＣ基板上に銀反射膜を設ける場合、その面積はできるだけ大きいほうが光取り出し効率は高くなるが、ＬＴＣＣ基板に通常搭載されるワイヤボンディングタイプの発光素子は、基板の同一平面上に配線導体を必要とし、銀反射膜とこの配線導体との絶縁を確保するためのギャップを設ける必要がある。【０００７】
しかし、この絶縁のために形成されたギャップからはＬＴＣＣ基板内に光が入射し、その入射した光のほとんどが基板内を拡散反射し再放射が困難となるので、ギャップの存在が基板の反射率の低下をまねくという問題があった。特に、複数の発光素子を並列接続で搭載する発光素子搭載用基板においては、一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態（以下、必要に応じて「２ワイヤタイプ」という。）の発光素子のそれぞれについて、搭載面上に上記ワイヤボンディングのための一対の配線導体が必要とされることから、配線導体が発光素子間に設けられている。それにより、発光強度の比較的大きい発光素子間において反射効率が高い銀反射膜を形成することができず、さらに銀反射膜と配線導体とのギャップから光が逃げてしまい、十分な光の取り出し効率が得られないという問題があった。そこで、発光素子搭載用のＬＴＣＣ基板においては、発光素子の光取り出し効率を向上させるために、搭載面における銀反射膜等の反射膜の面積をできるだけ大きくする、上記銀反射膜と配線導体とのギャップの面積を可能な限り小さくする等の技術の開発が望まれていた。【０００８】
ここで、上記ＬＴＣＣ基板とは構造が異なるが、発光素子搭載用基板における絶縁部分による反射効率の低下を解決する技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術が知られている。特許文献１では、発光素子搭載用基板上の配線導体間のギャップを解消するために、金属からなる光反射層とこれを覆う形に絶縁層を形成し、その絶縁層上に配線導体を施した構成の発光素子搭載用基板に関する発明が開示されている。また、特許文献２には、窒化アルミニウム基板上の導体配線パターン間の隙間から基板内に光が入射するのを解消するために、窒化アルミニウム基板上に導体配線パターンと、基板を構成する窒化アルミニウム組成物とは焼結温度が異なる窒化アルミニウムペーストからなる絶縁層が設けられた構成の発光素子搭載用基板に関する発明が開示されている。【０００９】
一方、同一基板上に複数の発光素子を搭載する発光装置のうちでも発光素子を直列接続する形態の、配線導体を基板上に多く必要としない発光装置については、発光素子の形状や基板上での配置を変えることで、光取り出し効率を上げる技術が提案されている（特許文献３および特許文献４を参照）。
しかし、上記のように２ワイヤタイプの複数の発光素子を並列接続となるように搭載する形態の、基板上に反射膜と複数の配線導体を有するＬＴＣＣ基板において、反射膜と配線導体の配置等の構成を変えることにより反射膜を効率よく用いて、発光装置とした際の光取り出し効率を上げようとする試みについては、未だ知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１００４４４号公報
【特許文献２】特開２００８−３４５１３号公報
【特許文献３】特開平１０−３２６９１０号公報
【特許文献４】特開２００５−１０９２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載基板において、基板上に形成される反射膜と配線導体の構成が、発光装置とした際の光取り出し効率の向上を可能とする発光素子搭載用基板およびそれを用いた光取り出し効率の良好な発光装置の提供を目的とする。特に、ＬＴＣＣ基板を使用した発光素子搭載用基板およびそれを用いた光取り出し効率の良好な発光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発光素子搭載用基板は、一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態の発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用基板であって、
無機材料粉末の焼結体からなり、部分的に発光素子が搭載される搭載部となる搭載面を有する基板本体と、前記基板本体の搭載面に、前記各発光素子が有する一対の電極のそれぞれとワイヤボンディングにより１対１の関係で接続されるように、かつ前記発光素子間から外れた位置に設けられた少なくとも前記発光素子数の倍数個の配線導体と、前記配線導体およびその周囲近傍を除く搭載面に形成された反射膜と、前記反射膜の端縁を含む全体を覆いかつ前記配線導体およびその周囲近傍を除くように搭載面に設けられたオーバーコートガラス膜と、を有することを特徴とする。
前記無機材料粉末の焼結体が、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体、またはアルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物の焼結体である。【００１３】
本発明の発光素子搭載用基板における反射膜の構成材料としては、銀、銀パラジウム混合物、銀パラジウム合金、銀白金混合物、銀白金合金等などの金属粉末が使用可能である。これらのなかでも本発明においては高反射率を有する実質的に銀からなる反射膜が好ましい。ここにおいて、実質的に銀からなる反射膜とは、反射膜が銀ペーストにより形成される場合、銀ペーストに含まれるガラスフリットを含んでも良いことを意味する。この場合には、ガラスフリットを１０％まで含んでもよい。また、実質的に銀からなる反射膜とは、銀を８５％原子以上含む反射膜を意味し、銀合金を許容する。たとえば、パラジウムや白金を５％まで含んでもよい。
本発明の発光素子搭載用基板は、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載する構成の発光装置であれば特に制限なく適用されるが、２ワイヤタイプの発光素子を２個搭載し、搭載面が略長方形であって、発光素子の搭載部が前記搭載面をその短辺に平行する線で二等分した各領域における略中央部である構成の発光装置に好適に使用される。この場合、前記配線導体は、２個の発光素子がそれぞれ有する一対の電極に１対１で接続されるように４箇所に配設されるが、反射膜を搭載面上により大面積で設けることができるようにするために、搭載面の四隅に配設されることが好ましい。【００１４】
本発明の発光素子搭載用基板においては、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するのに加えて、過電圧防止のためにツェナーダイオードを搭載することを可能とするために、前記配線導体のいずれかひとつがツェナーダイオード搭載用として他の配線導体より大面積に形成されることが好ましい。【００１５】
また、本発明は、上記本発明の発光素子搭載用基板と、前記発光素子搭載用基板の搭載部に一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態の発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載した発光装置であって、前記各発光素子が有する一対の電極のそれぞれと前記配線導体がワイヤボンディングにより１対１の関係で接続された発光装置を提供する。【００１６】
本発明の発光装置においては、前記複数の発光素子が、基板に搭載される面が略長方形である略直方体の２個の発光素子であり、前記基板の搭載面が略長方形であって、前記発光素子を、該発光素子の搭載される面の長辺が前記基板の搭載面の短辺と平行になるように、かつ前記基板の搭載面をその短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部にそれぞれ搭載する構成とすることが光取り出し効率を向上させる観点から好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用基板において、基板上に配線導体とともに形成される反射膜が大面積かつ効果的に配置され、発光装置とした際の光取り出し効率に優れる発光素子搭載用基板を提供できる。また、この発光素子搭載用基板を用いた光取り出し効率の良好な発光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の発光素子搭載用基板の一実施形態を上から見た平面図である。
【図２】図１に示す発光素子搭載用基板の実施形態の図１におけるＸ−Ｘ’線に相当する部分の断面図である。
【図３】本発明の発光装置の一実施形態を上から見た平面図である。
【図４】図３に示す発光装置の実施形態の図３におけるＸ−Ｘ’線に相当する部分の断面図である。
【図５】実施例において比較のために用いた従来構成の発光装置を上から見た平面図である。
【図６】図５に示す従来構成の発光装置の図５におけるＸ−Ｘ’線に相当する部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
本発明の発光素子搭載用基板は、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用基板であって、無機材料粉末の焼結体からなり、部分的に発光素子が搭載される搭載部となる搭載面を有する基板本体と、前記基板本体の搭載面に、前記各発光素子が有する一対の電極のそれぞれとワイヤボンディングにより１対１の関係で接続されるように、かつ前記発光素子間から外れた位置に設けられた少なくとも前記発光素子数の倍数個の配線導体と、前記配線導体およびその周囲近傍を除く搭載面に形成された反射膜と、前記反射膜の端縁を含む全体を覆いかつ前記配線導体およびその周囲近傍を除くように搭載面に設けられたオーバーコートガラス膜と、を有することを特徴とする。前記無機材料粉末の焼結体は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体であるＬＴＣＣ基板や、アルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物の焼結体であるアルミナ基板が使用できる。
【００２０】
本発明によれば、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用基板において、各発光素子が有する一対の電極のそれぞれとワイヤボンディングにより１対１の関係で接続される配線導体を、発光素子間以外に設けることにより、発光強度の比較的大きい発光素子間に反射膜を大面積で形成すること、および発光強度の比較的小さい位置に配線導体と反射膜の間のギャップを配置することを可能としたものである。これにより、この発光素子搭載用基板上に、発光素子が搭載されて発光装置として使用する場合に、発光素子から発光された光が効率よく反射され、かつ、配線導体と反射膜の間のギャップから基板内に入射する光を減少させ、光取り出し効率の高い発光装置が可能となる。
【００２１】
ここで、上記発光素子搭載用基板の搭載面における発光素子間とは、搭載される各発光素子において他の発光素子と対向する辺を延長した線を想定し、その線どうしで囲まれる搭載面の範囲をいう。
【００２２】
以下、本発明の発光素子搭載用基板が好ましく適用される２ワイヤタイプの発光素子の２個を電気的に並列に接続するように搭載するための搭載面が略長方形の構成の発光素子搭載用基板の一実施形態を例にして本発明の発光素子搭載用基板について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、２個の発光素子を搭載するための搭載面を略長方形に構成した本発明の発光素子搭載用基板の一実施形態を上から見た平面図である。図２は図１に示す発光素子搭載用基板の実施形態の図１におけるＸ−Ｘ’線に相当する部分の断面図である。
【００２３】
発光素子搭載用基板１は、発光素子搭載用基板１を主として構成する略平板状の、かつ上から見た形状が略長方形の基板本体２を有している。基板本体２は、ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体、またはアルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物の焼結体からなり、一方の面（図２中、上側）がキャビティを有する形状に成形されており、キャビティの底面が発光素子の搭載される搭載面２１となっている。この搭載面２１は略長方形であって、該長方形の短辺に平行する線で搭載面を二等分した各領域の略中央部のそれぞれが実際に発光素子の搭載される搭載部２２となっている。また、基板本体２の他方の面は、発光素子の搭載されない非搭載面２３とされている。基板本体２は、発光素子の搭載時、その後の使用時における損傷等を抑制する観点から、例えば抗折強度が２５０ＭＰａ以上となるものが好ましい。
【００２４】
本実施形態において基板本体２の形状は、２ワイヤタイプの発光素子の２個を電気的に並列に接続するように搭載するために、上から見て略長方形の略平板状となっているが、本発明において基板本体２の形状、厚さ、大きさ等は特に制限されず、搭載する発光素子の個数や配置の方法等、発光装置の設計に合わせて、通常、発光素子搭載用基板として用いられるものと同様のものを採用できる。また基板本体２を構成するガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物の焼結体、またはアルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物の焼結体の原料組成、焼結条件等については、後述する発光素子搭載用基板の製造方法において説明する。
【００２５】
基板本体２には、搭載面２１の四隅に発光素子と電気的に接続される配線導体３が設けられている。この発光素子搭載用基板１には、それぞれ一対の電極を有する２個の発光素子が２箇所の搭載部２２のそれぞれに搭載される。その際、２個の発光素子は、各発光素子が有する電極のそれぞれが搭載面上最も近くに位置する配線導体３にワイヤボンディングによって１対１の対応で接続されるように配置される。非搭載面２３には、２個の発光素子が電気的に並列に接続されるように外部電極端子４が設けられ、基板本体２の内部に、上記配線導体３と外部電極端子４とを電気的に接続する貫通導体６が設けられている。
【００２６】
配線導体３は、発光素子の電極とワイヤボンディングにより接続可能な形状、大きさで搭載面２１の所定位置に設けられる。本発明の発光素子搭載用基板１において、配線導体３は搭載される発光素子間以外の搭載面２１に配設される。上述の通り搭載面２１における発光素子間とは、搭載される各発光素子において他の発光素子と対向する辺を延長した線を想定し、その線どうしで囲まれる搭載面の範囲をいい、図１に示す実施形態において発光素子間とは、斜線で囲まれた範囲２４である。
【００２７】
配線導体３を配設する位置は、搭載される発光素子の形状や配設位置等によるが、発光素子間２４以外であれば特に制限なく配設することが可能である。配線導体３の好ましい配設位置は、搭載面２１において発光素子の発光中心からできるだけ遠い位置であり、図１および図２に示される実施形態においては、搭載面の四隅がそれに該当する。
【００２８】
ここで、本実施形態において略長方形の搭載面２１の四隅にほぼ同じ形状と面積で配線導体３が形成されている。この様な発光素子搭載用基板１を用いた発光装置において、発光素子に電圧が過剰にかかるのを防止するために一般的に用いられるツェナーダイオードを搭載する場合には、配線導体３のいずれかひとつを他の配線導体３より大面積に配設すれば、その配線導体３上にツェナーダイオードの搭載が可能となる。さらに、本実施形態において、搭載面に配設された配線導体３の個数は、搭載される発光素子の個数の２倍、すなわち、発光素子が有する電極数の合計数と同じ４個であり、これは必要最低限の数であるが、これ以外に発光素子搭載用基板１が必要とする配線導体があれば、必要に応じて個数を適宜増やすことも可能である。
【００２９】
また、配線導体３を設けるにあたり、搭載面２１に段差を設け、段差部分に配線導体３を形成することも可能である。これにより以下に説明する反射膜上に配設される、オーバーコートガラス膜と配線導体の間に形成される搭載面の非コート部分の面積を小さくでき、発光装置とした際の光取り出し効率の向上に寄与できる。
【００３０】
なお、配線導体の構成材料は、通常、発光素子搭載用基板に用いられる配線導体と同様の構成材料であれば特に制限されず、具体的には後述の製造方法において説明する。また、配線導体の好ましい厚さとして５〜１５μｍが挙げられる。
【００３１】
外部電極端子４および貫通導体６の形状や構成材料としては、通常、発光素子搭載用基板１に用いられるものと同様のものであれば、特に制限なく使用できる。また、外部電極端子４および貫通導体６の配置についても、配線導体３とこれらを通じて、搭載される２個の発光素子が電気的に並列に接続されるように配置されていれば、特に制限されない。
【００３２】
発光素子搭載用基板１においては、搭載面２１の四隅に配設された配線導体３およびその周囲近傍を除く表面に、反射膜７が形成され、反射膜７上にその端部を含み反射膜７全体を覆いかつ配線導体３およびその周囲近傍を除くようにオーバーコートガラス膜８が設けられている。
【００３３】
この実施形態においては、上記配線導体３の搭載面２１における配設位置が、搭載される２個の発光素子間２４になく、搭載面２１の四隅にあることで、発光強度が比較的大きい発光素子間２４の全体に反射膜７を形成することを可能としている。また、発光素子間２４に配線導体３を有しないことから、反射膜７上に配設されるオーバーコートガラス膜８と配線導体３との間に形成される非コート部も発光素子間２４には存在しない。本実施形態と同様に２個の２ワイヤタイプの発光素子を略長方形の搭載面に並列接続で搭載する従来の発光素子搭載用基板１においては、図５に示すように、発光素子間に配線導体が２個設けられるため、発光素子間に反射膜７を十分な面積で形成することができず、また、反射膜７上に配設されるオーバーコートガラス膜８と配線導体３との間に形成される非コート部がこの発光素子間に存在することから、発光装置とした際に光取り出し効率の低下をまねいていた。本発明の発光素子搭載用基板１においては、上記構成とすることでこれら従来の問題を解消し、発光装置とした際の光取り出し効率を大きく向上させたものである。
【００３４】
上記反射膜７の膜厚は、発光素子搭載用基板１が用いられる発光装置の設計にもよるが、十分な反射性能を得るために５μｍ以上が好ましく、経済性、基体との熱膨張差による変形等を考慮すると５０μｍ以下が好ましい。また、オーバーコートガラス膜８の膜厚についても同様に、発光素子搭載用基板１が用いられる発光装置の設計にもよるが、熱伝達性および、基体との熱膨張差による変形等を勘案すると１０〜５０μｍが好ましい。反射膜７、オーバーコートガラス膜８に関する材料組成は、後述の製造方法において説明する。
【００３５】
なお、搭載面２１において、配線導体３およびオーバーコートガラス膜８がともに配設されていない非コート部の面積はできる限り小さいことが好ましい。ただし、非コート部の幅は、製造面での不具合の発生を考慮して７５μｍ以上が好ましく、１００μｍ以上がより好ましい。
【００３６】
また、反射膜７の末端とこれを覆うオーバーコートガラス膜８の末端の間の距離については、反射膜７が外部の劣化要因から十分に保護される範囲でできる限り短い距離とすることが好ましい。具体的には、１０〜５０μｍが好ましく、２０〜３０μｍがより好ましい。この距離が１０μｍ未満では、反射膜７の露出により、反射膜７の構成材料の酸化や硫化等が発生して反射率が低下するおそれがあり、５０μｍを超えると基板本体２がオーバーコートガラス膜８のみで被覆された領域が増えることで反射率が低下することがある。
【００３７】
なお、図示されていないが、熱抵抗を低減するために基板本体２の内部にサーマルビアが埋設されていてもよい。サーマルビアは、例えば搭載部２２より小さい柱状のものであり、搭載部２２の直下に複数設けられる。サーマルビアを設ける場合には、搭載面２１に達しないように、非搭載面２３から搭載面２１の近傍にかけて設けることが好ましい。このような配置とすることで、搭載面２１、特に搭載部２２の平坦度を向上でき、熱抵抗を低減し、また発光素子を搭載したときの傾きも抑制できる。
【００３８】
以上、本発明の発光素子搭載用基板１の実施形態について一例を挙げて説明したが、本発明の発光素子搭載用基板はこれに限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更することができる。
【００３９】
本発明の発光装置１０は、上記本発明の発光素子搭載用基板１と、前記発光素子搭載用基板１の搭載部２２に、一対の電極がともにワイヤボンディングにより基板に接続される形態の発光素子の複数個を、電気的に並列に接続するように搭載した発光装置１０であって、前記各発光素子１１が有する一対の電極のそれぞれと前記配線導体３とがワイヤボンディングにより１対１の関係で接続された発光装置１０である。
【００４０】
本発明の発光装置１０においては、前記複数の発光素子１１が、基板に搭載される面が略長方形である略直方体の２個の発光素子１１であり、前記基板の搭載面２１が略長方形であって、前記発光素子１１を、該発光素子１１の搭載される面の長辺が前記基板の搭載面２１の短辺と平行になるように、かつ前記基板の搭載面２１をその短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部にそれぞれ搭載する構成とすることが光取り出し効率を向上させる観点から好ましい。以下、本発明の発光装置１０において好ましい態様である、上記構成の発光装置１０を例にして本発明の発光装置を詳細に説明する。ただし、本発明の発光装置１０はこれに限定されるものではない。
【００４１】
図３は、２個の２ワイヤタイプの発光素子１１が搭載された、本発明の発光装置の一実施形態を上から見た平面図である。図４は図３に示す発光装置１０の実施形態の図３におけるＸ−Ｘ’線に相当する部分の断面図である。
【００４２】
図３および図４に示す発光装置１０は、発光素子搭載用基板１として、上記図１および図２に示した本発明の発光素子搭載用基板１の一実施形態と、配線導体３の１箇所の面積が他の３箇所より大面積に形成されたことを除いて全く同様の構成の発光素子搭載用基板を用いて作製された発光装置１０である。発光装置１０には、発光素子搭載用基板１の２箇所の搭載部２２に基板に搭載される面が略長方形である略直方体の２個の２ワイヤタイプの発光ダイオード素子等の発光素子１１がそれぞれ、発光素子１１の搭載される面の長辺が搭載面２１の短辺と平行になるように搭載されている。
【００４３】
なお、図３および図４に示す発光装置１０においては、基板の搭載面をその短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部を搭載部２２としているが、搭載部２２の位置は、より具体的には、基板搭載面２１上の反射膜７およびオーバーコートガラス膜８の配設部を搭載面２１の短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部である。
【００４４】
２個の発光素子１１は、搭載部２２に接着剤（図示せず）を用いて固定され、各発光素子が有する一対の電極１２がボンディングワイヤ１３によって搭載面の四隅に位置する配線導体３のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。図３、図４に示す発光装置に搭載された、基板に搭載される面が略長方形である略直方体の発光素子１１においては、通常、一対の電極は発光素子１１の搭載面２１と反対の面の長方形の短辺中心近くに設けられている。このような発光素子１１を用いた場合、図３に示すように発光素子１１の電極１２と配線導体３とをそれぞれ接続した際に、ボンディングワイヤ１３が交差しないように、発光素子１１の搭載される面の長辺が搭載面２１の短辺と平行になるように搭載されることが好ましい。また、この方向に発光素子１１を設置することは、光取り出し効率の点からも好ましい。
【００４５】
本発明の発光装置１０における発光素子１１の配置については、少なくとも発光素子１１の電極１２と配線導体３とを１対１の関係で接続した際に、ボンディングワイヤ１３が交差しない配置であればよく、図３および図４に示す配置に限定されない。使用する発光素子１１の個数、形状、電極１２の位置、配置による光取り出し効率の増減、配線導体３の位置等を勘案して、適宜調整可能である。
【００４６】
発光装置１０は、上記したようにひとつだけ大面積に形成された配線導体３上にツェナーダイオード１５が搭載されている。このツェナーダイオード１５は、上記２個の発光素子１１が並列に接続された回路に、電気的に並列に接続されるように別の配線導体３とボンディングワイヤ１３により電気的に接続されている。また、発光素子１１やツェナーダイオード１５、ボンディングワイヤ１３を覆うようにモールド材１４が設けられて発光装置１０が構成されている。
【００４７】
本発明の発光装置１０によれば、使用する発光素子搭載用基板１は、発光強度が比較的大きい発光素子１１間に配線導体３が配設されずに反射膜７が形成された構成である。そして配線導体３と反射膜７の間のギャップが発光素子１１間にないことから、複数の発光素子１１が発光する光の反射効率が向上するとともに、基板本体２への光の入射を抑制でき、光取り出し効率を高いものとして高輝度に発光させることができる。このような発光装置１０は、例えば携帯電話や大型液晶ディスプレイ等のバックライト、自動車用あるいは装飾用の照明、その他の光源として好適に使用できる。
【００４８】
上記構成上の特徴を有する本発明の発光素子搭載用基板１においては、発光素子搭載用ＬＴＣＣ基板に通常用いられる材料および製造方法が、特に制限なく適用可能である。また、本発明の発光装置１０についても、本発明の発光素子搭載用基板１を用いる以外は、通常の部材を用いて通常の方法で製造可能である。
【００４９】
以下に、上記図１および図２に示される２ワイヤタイプの発光素子の２個を電気的に並列に接続するように搭載するための、搭載面が略長方形の構成の本発明の発光素子搭載用基板の一実施形態を製造する方法の１例について説明する。
＜ＬＴＣＣ基板を基板本体に使用した場合＞
本発明の１実施形態に係る発光素子搭載用基板は、たとえば、以下の（Ａ）工程〜（Ｅ）工程を含む製造方法により製造される。より具体的には、以下の（Ａ）工程〜（Ｅ）工程をこの順に従って本発明に係る発光素子搭載用基板を製造するのが好ましい。なお、以下の説明では、その製造に用いる部材、形成される層等について、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
【００５０】
（Ａ）ガラス粉末とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物を用いて、前記発光素子搭載用基板１の基板本体２を構成する、部分的に発光素子１１の搭載される搭載部２２となる略長方形の搭載面２１を有する本体用グリーンシートを作製する工程（以下、「本体用グリーンシート作製工程」という）、
（Ｂ）前記基板本体２の略長方形の搭載面２１の四隅に配線導体ペースト層、配線導体ペースト層と下記非搭載面２３に形成される外部電極端子用導体ペースト層を電気的に接続するための貫通導体用ペースト層、および非搭載面２３に配線導体ペースト層と貫通導体用ペースト層を介して発光素子１１を電気的に並列に接続するための外部電極端子用導体ペースト層を形成する工程（以下、「導体ペースト層形成工程」という）、
（Ｃ）前記配線導体ペースト層およびその周囲近傍を除く搭載面２１にスクリーン印刷により反射膜用ペースト層を形成する工程（以下、「反射膜用ペースト層形成工程」という）、
（Ｄ）前記反射膜用ペースト層の端縁を含む全体を覆いかつ前記配線導体ペースト層およびその周囲近傍を除くように前記搭載面２１にオーバーコートガラスペースト層を形成し未焼結発光素子搭載用基板を得る工程（以下、「オーバーコートガラスペースト層形成工程」という）、
（Ｅ）前記未焼結発光素子搭載用基板を８００〜９３０℃で焼成する工程（以下、焼成工程という）。
【００５１】
以下に、上記した（Ａ）〜（Ｆ）の各工程を更に詳細に説明する。
（Ａ）本体用グリーンシート作製工程
本体用グリーンシート２は、ガラス粉末（基板本体用ガラス粉末）とセラミックスフィラーとを含むガラスセラミックス組成物にバインダー、必要に応じて可塑剤、分散剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させ製造する。なお、図２に示すように最終的に基板本体２が上面にキャビティを有し、その底面が略長方形の搭載面２１を形成するように、必要に応じて複数枚のグリーンシートを積層するなどの方法により本体用グリーンシート２とする。
【００５２】
基板本体用ガラス粉末は、必ずしも限定されないものの、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃以上７００℃以下のものが好ましい。ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃未満の場合、脱脂が困難となるおそれがあり、７００℃を超える場合、収縮開始温度が高くなり、寸法精度が低下するおそれがある。
【００５３】
また、８００℃以上９３０℃以下で焼成したときに結晶が析出するものが好ましい。結晶が析出しないものの場合、十分な機械的強度が得られないおそれがある。さらに、ＤＴＡ（示差熱分析）により測定される結晶化ピーク温度（Ｔｃ）が８８０℃以下のものが好ましい。結晶化ピーク温度（Ｔｃ）が８８０℃を超える場合、寸法精度が低下するおそれがある。
【００５４】
このような基板本体用ガラス粉末としては、例えばガラス組成として下記酸化物換算のｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ２を５７ｍｏｌ％以上６５ｍｏｌ％以下、Ｂ２Ｏ３を１３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下、ＣａＯを９ｍｏｌ％以上２３ｍｏｌ％以下、Ａｌ２Ｏ３を３ｍｏｌ％以上８ｍｏｌ％以下、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏから選ばれる少なくとも一方を含み、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、またはＫ２ＯとＮａ２Ｏとを、０．５ｍｏｌ％以上６ｍｏｌ％以下含有するものが好ましい。このようなガラスを用いることで、基板本体表面の平坦度を向上させることが容易となる。
【００５５】
ここで、ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。ＳｉＯ２の含有量が５７ｍｏｌ％未満の場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。一方、ＳｉＯ２の含有量が６５ｍｏｌ％を超える場合、ガラス溶融温度やガラス転移点（Ｔｇ）が過度に高くなるおそれある。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは５８ｍｏｌ％以上、より好ましくは５９ｍｏｌ％以上、特に好ましくは６０ｍｏｌ％以上である。また、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは６４ｍｏｌ％以下、より好ましくは６３ｍｏｌ％以下である。
【００５６】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークフォーマとなるものである。Ｂ２Ｏ３の含有量が１３ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度やガラス転移点（Ｔｇ）が過度に高くなるおそれがある。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が１８ｍｏｌ％を超える場合、安定なガラスを得ることが難しく、また化学的耐久性も低下するおそれがある。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１４ｍｏｌ％以上、より好ましくは１５ｍｏｌ％以上である。また、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１７ｍｏｌ％以下、より好ましくは１６ｍｏｌ％以下である。
【００５７】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの安定性、化学的耐久性、および強度を高めるために添加される。Ａｌ２Ｏ３の含有量が３ｍｏｌ％未満の場合、ガラスが不安定となるおそれがある。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８ｍｏｌ％を超える場合、ガラス溶融温度やガラス転移点（Ｔｇ）が過度に高くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４ｍｏｌ％以上、より好ましくは５ｍｏｌ％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは７ｍｏｌ％以下、より好ましくは６ｍｏｌ％以下である。
【００５８】
ＣａＯは、ガラスの安定性や結晶の析出性を高めると共に、ガラス溶融温度やガラス転移点（Ｔｇ）を低下させるために添加される。ＣａＯの含有量が９ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度が過度に高くなるおそれがある。一方、ＣａＯの含有量が２３ｍｏｌ％を超える場合、ガラスが不安定となるおそれがある。ＣａＯの含有量は、好ましくは１２ｍｏｌ％以上、より好ましくは１３ｍｏｌ％以上、特に好ましくは１４ｍｏｌ％以上である。また、ＣａＯの含有量は、好ましくは２２ｍｏｌ％以下、より好ましくは２１ｍｏｌ％以下、特に好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００５９】
Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏは、ガラス転移点（Ｔｇ）を低下させるために添加される。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が０．５ｍｏｌ％未満の場合、ガラス溶融温度やガラス転移点（Ｔｇ）が過度に高くなるおそれがある。一方、Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量が６ｍｏｌ％を超える場合、化学的耐久性、特に耐酸性が低下するおそれがあり、電気的絶縁性も低下するおそれがある。Ｋ２ＯおよびＮａ２Ｏの合計した含有量は、０．８ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００６０】
なお、基板本体用ガラス粉末は、必ずしも上記成分に限定されず、ガラス転移点（Ｔｇ）等の諸特性を満たす範囲で他の成分を含有することができる。他の成分を含有する場合、その合計した含有量は１０ｍｏｌ％以下が好ましい。
【００６１】
基板本体用ガラス粉末は、上記したようなガラス組成となるようにガラス原料を溶融法によってガラスを製造し、そのガラスを乾式粉砕法や湿式粉砕法によって粉砕して得られる。湿式粉砕法の場合、溶媒として水を用いることが好ましい。粉砕は、例えばロールミル、ボールミル、ジェットミル等の粉砕機を使用して行なうことができる。
【００６２】
基板本体用ガラス粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。基板本体用ガラス粉末の５０％粒径が０．５μｍ未満の場合、ガラス粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となると共に、均一に分散させることが困難となる。一方、基板本体用ガラス粉末の５０％粒径が２μｍを超える場合、ガラス軟化温度の上昇や焼結不足が発生するおそれがある。粒径の調整は、例えば粉砕後に必要に応じて分級することにより行うことができる。なお、本明細書において、粒径はレーザ回折・散乱法による粒子径測定装置により得たものである。
【００６３】
一方、セラミックスフィラーとしては、従来からＬＴＣＣ基板の製造に用いられるものを特に制限なく用いることができ、例えばアルミナ粉末、ジルコニア粉末、またはアルミナ粉末とジルコニア粉末との混合物を好適に用いることができる。セラミックスフィラーの５０％粒径（Ｄ５０）は、例えば０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。上記以外にも白色セラミックスフィラーは存在するが、発光素子搭載用基板への不具合を生じるおそれがあるため、使用は避けた方がよい。この不具合には、例えば、光反射率の低下、強度の低下、焼結性の低下、熱膨張係数の低下による実装基板（例えば、ガラスエポキシ基板など）との熱膨張係数差の増大である。
【００６４】
このような基板本体用ガラス粉末とセラミックスフィラーとを、例えば基板本体用ガラス粉末が３０質量％以上５０質量％以下、セラミックスフィラーが５０質量％以上７０質量％以下となるように配合、混合し、ガラスセラミックス組成物を得る。また、このガラスセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、分散剤、溶剤等を添加し、スラリーとする。
【００６５】
バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に使用できる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を使用できる。また、溶剤としては、トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノール等の有機溶剤を好適に使用できる。
このようにして得られたスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させ、必要に応じて複数枚のグリーンシートを積層する等の作業手順で、上面にキャビティを有し該キャビティ底面が搭載面２１として略長方形である本体用グリーンシート２を製造する。
【００６６】
（Ｂ）導体ペースト層の形成
次いで、このようにして得られた本体用グリーンシート２の略長方形の搭載面２１の四隅に配線導体ペースト層３、および、この４箇所の配線導体ペースト層３と下記非搭載面２３に形成される外部電極端子用導体ペースト層４を電気的に接続するための貫通導体用ペースト層６、および非搭載面２３に配線導体ペースト層３と貫通導体用ペースト層６を介して、搭載部２２に搭載される２個の発光素子を電気的に並列に接続するための外部電極端子用導体ペースト層４を所定の大きさ、形状で形成する。以下、このように各種導体ペースト層が形成された本体用グリーンシートを導体ペースト層付き本体用グリーンシート２という。
【００６７】
配線導体ペースト層３、外部電極端子用導体ペースト層４、および貫通導体用ペースト層６の形成方法としては、スクリーン印刷法により導体ペーストを塗布、充填する方法が挙げられる。形成される配線導体ペースト層３、外部電極端子用導体ペースト層４の膜厚は、最終的に得られる配線導体、外部電極端子等の膜厚が所定の膜厚となるように調整される。
【００６８】
導体ペーストとしては、例えば銅、銀、金等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。なお、上記金属粉末としては、銀からなる金属粉末、銀と白金、または銀とパラジウムからなる金属粉末が好ましく用いられる。
【００６９】
（Ｃ）反射膜用ペースト層形成工程
（Ｃ）反射膜用ペースト層形成工程においては、上記工程（Ｂ）で得られた導体ペースト層付き本体用グリーンシート２の、略長方形の搭載面２１の配線導体ペースト層３が形成された領域およびその周囲近傍を除くようにスクリーン印刷により反射膜７となる反射性を有する材料を含む反射膜用ペースト層７を形成させる。なお、（Ｃ）反射膜用ペースト層形成工程は、例えば、配線導体ペーストと反射膜用ペーストが同じペースト材料で構成される場合などには、上記（Ｂ）工程の配線導体ペースト層３の形成と同時に行うことも可能である。
【００７０】
上記スクリーン印刷に用いる反射膜用ペーストは、反射膜７を構成する反射性を有する材料を含有するペーストである。このような材料としては、上記の通り、銀、銀パラジウム混合物、銀パラジウム合金、銀白金混合物、銀白金合金等が挙げられるが、高反射率を有することから銀を９５％以上含有する銀ペーストが好ましく用いられる。密着強度を向上させるためガラスフリットを５％以下含むこともできる。反射膜用ペーストとしては、このような材料を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。形成される反射膜用ペースト層７の膜厚は、最終的に得られる反射膜７の膜厚が上記所望の膜厚となるように調整される。
【００７１】
（Ｄ）オーバーコートガラスペースト層形成工程
（Ｄ）オーバーコートガラスペースト層形成工程においては、上記搭載面２１上に、上記（Ｃ）工程で形成された反射膜用ペースト層７の端縁を含む全体を覆い、かつ上記（Ｂ）工程で形成された配線導体ペースト層３およびその周囲近傍を除くように、スクリーン印刷によりオーバーコートガラスペースト層８が形成される。これにより、未焼結発光素子搭載用基板１が得られる。
【００７２】
オーバーコートガラスペーストとしては、ガラス粉末（ガラス膜用ガラス粉末）に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。形成されるオーバーコートガラスペースト層８の膜厚は、最終的に得られるオーバーコートガラス膜８の膜厚が上記所望の膜厚となるように調整される。
【００７３】
ガラス膜用ガラス粉末としては、（Ｄ）工程後に次いで行われる（Ｅ）工程における焼成により、膜状のガラスを得られるものであればよく、その５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。また、オーバーコートガラス膜８の表面粗さＲａの調整は、例えばこのガラス膜用ガラス粉末の粒度を適宜選択、配合することにより行うことができる。すなわち、ガラス膜用ガラス粉末として、焼成時に十分に溶融し、流動性に優れるものを用いることで、表面粗さＲａを小さくできる。
【００７４】
（Ｅ）焼成工程
上記（Ｄ）工程後、得られた未焼結発光素子搭載用基板１について、必要に応じてバインダー等を除去するための脱脂を行い、ガラスセラミックス組成物等を焼結させるための焼成を行って発光素子搭載用基板１とする。
【００７５】
脱脂は、例えば５００℃以上６００℃以下の温度で１時間以上１０時間以下保持することにより行う。脱脂温度が５００℃未満もしくは脱脂時間が１時間未満の場合、バインダー等を十分に除去できないおそれがある。一方、脱脂温度は６００℃程度、脱脂時間は１０時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去でき、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。
【００７６】
また、焼成は、基体本体を緻密な構造とするため、また基板本体の生産性を考慮して、８００℃〜９３０℃の温度範囲で適宜時間を調整し行う。具体的には、８５０℃以上９００℃以下の温度で２０分以上６０分以下保持することが好ましく、特に８６０℃以上８８０℃以下の温度で行うことが好ましい。焼成温度が８００℃未満では、基体本体が緻密な構造にならないおそれがある。一方、焼成温度は９３０℃を超えると基体本体が変形するなど生産性等が低下するおそれがある。また、上記導体ペーストや反射膜用ペーストとして、銀を主成分とする金属粉末を含有する金属ペーストを用いた場合、焼成温度が８８０℃を超えると、過度に軟化するために所定の形状を維持できなくなるおそれがある。
【００７７】
このようにして、未焼結発光素子搭載用基板１が焼成され発光素子搭載用基板１が得られるが、焼成後、必要に応じて配線導体３全体を被覆するように、金メッキ等の通常、発光素子搭載用基板において導体保護に用いられる導電性保護膜を配設することも可能である。
【００７８】
以上、ガラス粉末とセラミックフィラーとを含むガラスセラミックス組成物を用いて発光素子搭載用基板１の製造方法について説明したが、本体用グリーンシート２は必ずしも１枚のグリーンシートからなる必要はなく、複数枚のグリーンシートを積層したものであってもよい。また、各部の形成順序等についても、発光素子搭載用基板１の製造が可能な限度において適宜変更することができる。
【００７９】
＜アルミナ基板を基板本体に使用した場合＞
本発明の他の実施形態に係る発光素子搭載用基板は、たとえば、以下の（ａ）工程〜（ｆ）工程を含む製造方法により製造される。より具体的には、以下の（ａ）工程〜（ｆ）工程をこの順に従って本発明に係る発光素子搭載用基板を製造するのが好ましい。なお、以下の説明では、その製造に用いる部材、形成される層等について、完成品の部材と同一の符号を付して説明する。
（ａ）アルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物を用いて、前記発光素子搭載用基板１の基板本体２を構成する、部分的に発光素子１１の搭載される搭載部２２となる略長方形の搭載面２１を有する本体用グリーンシートを作製する工程（本体用グリーンシート作製工程）、
（ｂ）この本体用グリーンシートを１４００〜１６００℃で焼成する工程（第１の焼成工程）、
（ｃ）焼成後の基板本体２の略長方形の搭載面２１の四隅に配線導体ペースト層を電気的に接続するための端通導体用ペースト層、および非搭載面２３に配線導体ペースト層と貫通導体用ペースト層を介して発光素子１１を電気的に並列に接続するための外部電極端子用導体ペーストを形成する工程（導体ペースト層形成工程）、
（ｄ）前記配線導体ペースト層およびその周囲近傍を除く搭載面２１にスクリーン印刷により反射膜用ペースト層を形成する工程（反射膜用ペースト層形成工程）、
（ｅ）前記反射膜用ペースト層の端縁を含む全体を覆いかつ前記配線導体ペースト層およびその周囲近傍を除くように前記搭載面２１にオーバーコートガラスペースト層を形成し発光素子搭載用基板前駆体を得る工程（オーバーコートガラスペースト層形成工程）、
（ｆ）この発光素子搭載用基板前駆体を８５０〜９００℃で焼成する工程（第２の焼成工程）。
【００８０】
以下に、上記した（ａ）〜（ｆ）の各工程を更に詳細に説明する。
（ａ）本体用グリーンシート作製工程
本体用グリーンシート２は、アルミナ粉末と焼結助剤とを含むアルミナセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等を添加してスラリーを調製し、これをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させ製造する。
アルミナ粉末の５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。アルミナ粉末のＤ５０が０．５μｍ未満の場合には、アルミナ粉末が凝集しやすく、取り扱いが困難となるばかりでなく、均一に分散させることが困難となる。一方、Ｄ５０が２μｍを超える場合には、焼結不足が発生するおそれがある。
焼結助剤としては、従来からセラミックス基板の製造に使われるものが使用できる。例えば、ＳｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物の混合物を好適に使用できる。焼結助剤のＤ５０は、０．５μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。
このようなアルミナ粉末と焼結助剤とを、例えばアルミナ粉末が８０質量％以上９９質量％以下、焼結助剤が１質量％以上２０質量％以下となるように配合し、混合し、アルミナセラミックス組成物を得ることができる。このアルミナセラミックス組成物に、バインダー、必要に応じて可塑剤、溶剤等の添加によりスラリーとする。
バインダーとしては、例えばポリビニルブチラール、アクリル樹脂等を好適に使用できる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル等を使用できる。また、溶剤としては、トルエン、キシレン、ブタノール等の芳香族系またはアルコール系の有機溶剤を使用できる。さらに、分散剤やレベリング剤を併用することもできる。
このようにして得られたスラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形し、乾燥させ、打抜き型あるいはパンチングマシーンを使用して所定の寸法角に切断し、同時に所定位置に層間接続用のビアホールを打抜き形成し、本体用グリーンシート２を製造する。
【００８１】
（ｂ）第１の焼成工程
未焼成の本体用グリーンシート２を、５００℃以上６００℃以下の温度で加熱することにより、グリーンシートに含まれる樹脂等のバインダーを分解・除去する脱脂を行う。複数枚の未焼成の本体用グリーンシート２を積層する場合には、位置合わせしつつ複数枚重ねて加熱および加圧して一体化した後、上記した脱脂を行う。その後、さらに１４００〜１６００℃程度の温度で加熱し、本体用グリーンシートを構成するアルミナセラミックス組成物を焼成し、基板本体としてのアルミナ基板２とする。
【００８２】
（ｃ）導体ペースト層形成工程
次いで、このようにして得られたアルミナ基板２の略長方形の搭載面２１の四隅に、配線導体ペースト層３、および、この４箇所の配線導体ペースト層３と下記非搭載面２３に形成される外部電極端子用導体ペースト層４を電気的に接続するための貫通導体用ペースト層６、および非搭載面２３に配線導体ペースト層３と貫通導体用ペースト層６を介して、搭載部２２に搭載される２個の発光素子を電気的に並列に接続するための外部電極端子用導体ペースト層４を所定の大きさ、形状で形成する。以下、このように各種導体ペースト層が形成されたアルミナ基板２を導体ペースト層付きアルミナ基板２という。
配線導体ペースト層３、外部電極端子用導体ペースト層４、および貫通導体用ペースト層６の形成方法としては、スクリーン印刷法により導体ペーストを塗布、充填する方法が挙げられる。形成される配線導体ペースト層３、外部電極端子用導体ペースト層４の膜厚は、最終的に得られる配線導体、外部電極端子等の膜厚が所定の膜厚となるように調整される。
導体ペーストとしては、例えば銅、銀、金等を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。なお、上記金属粉末としては、銀からなる金属粉末、銀と白金、または銀とパラジウムからなる金属粉末が好ましく用いられる。なお、金属粉末とアルミナ基板との接着力を十分に確保するために、少量のガラスフリットを配合した導体ペーストを使用してもよい。
【００８３】
（ｄ）反射膜用ペースト層形成工程
（ｄ）反射膜用ペースト層形成工程においては、上記工程（ｃ）で得られた導体ペースト層付きアルミナ基板２の、略長方形の搭載面２１の配線導体ペースト層３が形成された領域およびその周囲近傍を除くようにスクリーン印刷により反射膜７となる反射性を有する材料を含む反射膜用ペースト層７を形成させる。なお、（ｄ）反射膜用ペースト層形成工程は、例えば、配線導体ペーストと反射膜用ペーストが同じペースト材料で構成される場合などには、上記（ｃ）工程の配線導体ペースト層３の形成と同時に行うことも可能である。
上記スクリーン印刷に用いる反射膜用ペーストは、反射膜７を構成する反射性を有する材料を含有するペーストである。このような材料としては、上記の通り、銀、銀パラジウム混合物、銀パラジウム合金、銀白金混合物、銀白金合金等が挙げられるが、高反射率を有することから銀を９５％以上含有する銀ペーストが好ましく用いられる。密着強度を向上させるためガラスフリットを５％以下含むこともできる。反射膜用ペーストとしては、このような材料を主成分とする金属粉末に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。形成される反射膜用ペースト層７の膜厚は、最終的に得られる反射膜７の膜厚が上記所望の膜厚となるように調整される。
【００８４】
（ｅ）オーバーコートガラスペースト層形成工程
（ｅ）オーバーコートガラスペースト層形成工程においては、上記搭載面２１上に、上記（ｄ）工程で形成された反射膜用ペースト層７の端縁を含む全体を覆いかつ上記（ｃ）工程で形成された配線導体ペースト層３およびその周囲近傍を除くように、スクリーン印刷によりオーバーコートガラスペースト層８が形成される。これにより、発光素子搭載用基板前駆体１が得られる。
【００８５】
オーバーコートガラスペーストとしては、ガラス粉末（ガラス膜用ガラス粉末）に、エチルセルロース等のビヒクル、必要に応じて溶剤等を添加してペースト状としたものを使用できる。形成されるオーバーコートガラスペースト層８の膜厚は、最終的に得られるオーバーコートガラス膜８の膜厚が上記所望の膜厚となるように調整される。
【００８６】
ガラス膜用ガラス粉末としては、（ｅ）工程後に次いで行われる（ｆ）工程における焼成により、膜状のガラスを得られるものであればよく、その５０％粒径（Ｄ５０）は０．５μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。また、オーバーコートガラス膜８の表面粗さＲａの調整は、例えばこのガラス膜用ガラス粉末の粒度を適宜選択、配合することにより行うことができる。すなわち、ガラス膜用ガラス粉末として、焼成時に十分に溶融し、流動性に優れるものを用いることで、表面粗さＲａを小さくできる。
【００８７】
（ｆ）第２の焼成工程
上記（ｅ）工程で得た発光素子搭載基板用前駆体１を、必要に応じてバインダー等を除去するための脱脂を行い、アルミナ基板内部（ビアホール）および表裏面に形成された各種ペースト層を焼結させるための焼成を行い、配線導体３、反射膜７およびオーバーコートガラス膜８が形成された発光素子搭載用基板１とする。
脱脂は、例えば５００℃以上６００℃以下の温度で１時間以上１０時間以下保持することにより行う。脱脂温度が５００℃未満もしくは脱脂時間が１時間未満の場合、バインダー等を十分に除去できないおそれがある。一方、脱脂温度は６００℃程度、脱脂時間は１０時間程度とすれば、十分にバインダー等を除去でき、これを超えるとかえって生産性等が低下するおそれがある。
【００８８】
また、焼成は、配線導体３、反射膜７およびオーバーコートガラス膜８等の焼結具合や平坦性を考慮して、８５０℃〜９００℃の温度範囲で、適宜時間を調整し行う。特に８６０℃以上８８０℃以下の温度で行うことが好ましい。焼成温度が８５０℃未満では、導体ペーストや反射膜用ペースト７の焼結が悪く、緻密な構造にならないおそれがある。また、オーバーコードガラスペースト８では、流動不足で表面の平坦性が十分なものとならないおそれがある。一方、焼成温度は９００℃を超えると導体ペーストや反射膜用ペーストが変形するなど生産性等が低下するおそれがある。特に、上記導体ペーストや反射膜用ペーストとして、銀を主成分とする金属粉末を含有する金属ペーストを用いた場合、焼成温度が８８０℃を超えると、過度に軟化するために所定の形状を維持できなくなるおそれがある。
このようにして、発光素子搭載用基板１が得られるが、焼成後、必要に応じて配線導体３全体を被覆するように、金メッキ等の通常、発光素子搭載用基板において導体保護に用いられる導電性保護膜を配設することも可能である。
【実施例】
【００８９】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
以下に説明する方法で、図３および図４に示した発光素子搭載用基板と同様の構造の試験用発光素子搭載用基板及びこの基板を使用した試験用発光装置を作製した。なお、以下の実施例の説明においても、その製造に用いる部材、形成される層等について、焼成の前後で部材、層等に用いる符号は同じものを用いた。
まず、発光素子搭載用基板１の本体基板２を作製するための本体用グリーンシート２を作製した。本体用グリーンシート２を製造するためのガラス粉末としては、ガラス組成として、下記酸化物換算のｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ２が６０．４ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が１５．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３が６ｍｏｌ％、ＣａＯが１５ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏが１ｍｏｌ％、Ｎａ２Ｏが２ｍｏｌ％となるようにガラス原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて１６００℃で６０分間溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより４０時間粉砕して基板本体用ガラス粉末を製造した。なお、粉砕時の溶媒にはエチルアルコールを用いた。【００９０】
この基板本体用ガラス粉末が４０質量％、アルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）が６０質量％となるように配合し、混合することによりガラスセラミックス組成物を製造した。このガラスセラミックス組成物５０ｇに、有機溶剤（トルエン、キシレン、２−プロパノール、２−ブタノールを質量比４：２：２：１で混合したもの）１５ｇ、可塑剤（フタル酸ジ−２−エチルヘキシル）２．５ｇ、バインダーとしてのポリビニルブチラール（デンカ社製、商品名：ＰＶＫ＃３０００Ｋ）５ｇ、さらに分散剤（ビックケミー社製、商品名：ＢＹＫ１８０）０．５ｇを配合し、混合してスラリーを調製した。【００９１】
このスラリーをＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により塗布し、乾燥させたグリーンシートを所定枚数積層して、略平板状であって上面に底面が略長方形の搭載面を構成するキャビティを有し、焼成後のキャビティの底面における厚さが０．１５ｍｍとなる本体用グリーンシートを製造した。
一方、導電性粉末（銀粉末、大研化学工業社製、商品名：Ｓ５５０）、ビヒクルとしてのエチルセルロースを質量比８５：１５の割合で配合し、固形分が８５質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って金属ペーストを製造した。【００９２】
本体用グリーンシート２の未焼成貫通導体６に相当する部分に孔空け機を用いて直径０．３ｍｍの貫通孔を形成し、スクリーン印刷法により金属ペーストを充填して未焼成貫通導体ペースト層６を形成するとともに、非搭載面２３に未焼成外部電極端子導体ペースト層４、および本体用グリーンシート２の搭載面２１の四隅に、１箇所のみ他の３箇所より大面積となるように配線導体ペースト層３を形成して、導体ペースト層付き本体用グリーンシート２を得た。なお、これら導体ペースト層は、焼成して得られる発光素子搭載用基板に、２個の２ワイヤタイプの発光ダイオード素子が搭載され、ワイヤボンディングにより電気的に接続された際には、これらが電気的に並列に接続されるように形成されていた。【００９３】
導体ペースト層付き本体用グリーンシート２の搭載面２１に、上記配線導体ペースト層３とその周辺近傍を除いて銀反射膜用ペースト層７をスクリーン印刷法によって形成した。その上に、上記銀反射膜用ペースト層７の端縁を含む全体を覆いかつ上記配線導体ペースト層３およびその周囲近傍を除くように、オーバーコートガラスペースト層８をスクリーン印刷法によって形成し未焼成発光素子搭載用基板１とした。【００９４】
上記で得られた未焼成発光素子搭載用基板１を、５５０℃で５時間保持して脱脂を行い、さらに８７０℃で３０分間保持して焼成を行って試験用の発光素子搭載用基板１を製造した。【００９５】
なお、上記銀反射膜用ペーストは、銀粉末（大研化学工業社製、商品名：Ｓ４００−２）と、ビヒクルとしてのエチルセルロースとを質量比９０：１０の割合で配合し、固形分が８７質量％となるように溶剤としてのαテレピネオールに分散した後、磁器乳鉢中で１時間混練を行い、さらに三本ロールにて３回分散を行って製造した。また、上記オーバーコートガラスペーストの調製に用いたガラス膜用ガラス粉末は以下のようにして製造した。まず、下記酸化物換算のｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ２が８１．６ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が１６．６ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏが１．８ｍｏｌ％のガラス組成になるようにガラス原料を配合、混合し、この原料混合物を白金ルツボに入れて１６００℃で６０分間溶融させた後、この溶融状態のガラスを流し出し冷却した。このガラスをアルミナ製ボールミルにより８〜６０時間粉砕してガラス膜用ガラス粉末とした。【００９６】
このオーバーコートガラス膜用ガラス粉末が６０質量％、樹脂成分（エチルセルロースとαテレピネオールとを質量比で８５：１５の割合で含有するもの）が４０質量％となるように配合した後、磁器乳鉢中で１時間混練し、さらに三本ロールにて３回分散を行うことによりオーバーコートガラスペーストを調製した。【００９７】
このように作製された試験用の発光素子搭載用基板１に、図１のように２個の２ワイヤタイプの発光ダイオード素子を、発光ダイオード素子の基板に搭載される面の長辺が、基板の搭載面の短辺と平行になるように、かつ基板搭載面上の銀反射膜およびオーバーコートガラス膜の配設部を搭載面の短辺に平行する線で二等分した各領域の略中央部に位置するよう搭載部２２に搭載して発光装置１０を作製した。具体的には、２箇所の搭載部２２にそれぞれ発光ダイオード素子１１（昭和電工社製、商品名：ＧＱ２ＣＲ４６０Ｚ）をダイボンド材（信越化学工業株式会社製、商品名：ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）により固定し、各発光ダイオード素子１１の一対の電極１２をボンディングワイヤ１３によってそれぞれ配線導体３に電気的に接続した。また、ツェナーダイオード１５を、他の配線導体３より大面積に形成した配線導体３上に搭載し、２個の発光ダイオード素子が電気的に並列に接続された回路に並列に接続されるように、別の配線導体３とボンディングワイヤ１３によって接続した。
さらに封止剤（信越化学工業株式会社、商品名：ＳＣＲ−１０１６Ａ）を用いて図４に示すモールド材１４を構成するように封止した。封止剤には蛍光体（化成オプトニクス株式会社製、商品名Ｐ４６−Ｙ３）を封止剤に対して２０質量％含有したものを用いた。【００９８】
［実施例２］
実施例１と同様のガラス粉末を用い、このガラス粉末が３８質量％、アルミナフィラー（昭和電工社製、商品名：ＡＬ−４５Ｈ）が３８質量％、ジルコニアフィラー（第一稀元素化学工業社製、商品名：ＨＳＹ−３Ｆ−Ｊ）が２４質量％となるように配合し、混合することによりガラスセラミックス組成物を製造した。他は実施例１と略同様にして発光素子搭載用基板を作製し、発光ダイオード素子を接続し封止材を用いて封止した。【００９９】
なお、得られた発光装置１０においては、２個の発光ダイオード素子は電気的に並列に接続されており、ツェナーダイオード１５もその回路に電気的に並列に接続されていた。実施例１で作製されたこの発光装置１０及び下記する従来の発光装置に相当する構成の発光装置について、その全光束を以下の測定方法により測定し、比較したところ、従来の発光装置に比べて１０％光束量が向上していた。また実施例２は従来の発光装置に比べて２５％の光束量が向上していた。
全光束の測定は、スペクトラコープ社製ＬＥＤ全光束測定装置「ＳＯＬＩＤＬＡＭＢＤＡ・ＣＣＤ・ＬＥＤ・ＭＯＮＩＴＯＲ・ＰＬＵＳ」を用いて行った。積分球は６インチ、電圧／電流発生器としてはアドバンテスト社製Ｒ６２４３を用いた。またＬＥＤ素子には３５ｍＡを印加して測定した。【０１００】
＜従来の発光装置＞
図５および図６に示すように、略長方形の搭載面上の２個の発光素子１１間に配線導体３が２箇所形成され、さらに２つの短辺の一方に接するように１箇所、および他方の短辺に接して２箇所に配線導体３が形成された以外は、上記実施例１と同様の発光素子搭載用基板を用いた従来の構成の試験用発光装置を作製した。なお、配線導体３は、貫通導体６および外部電極端子導体４と同様の材料を用いて作製した。発光装置に搭載した２個の２ワイヤタイプの発光ダイオード素子についても実施例１と同様のものを用いたが、搭載の方向は以下に説明するボンディングワイヤの長さが最短となるように、発光ダイオード素子の基板に搭載される面の短辺が、基板の搭載面の短辺と平行になるように搭載した。従来の発光装置１０において、２個の発光ダイオード素子が電気的に並列に接続され、ツェナーダイオード１５もその回路に電気的に並列に接続されるように、ボンディングワイヤ１３によって、発光ダイオード素子の各電極１２およびツェナーダイオード１５と、配線導体３とを接続した。  
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の発光素子搭載用基板によれば、２ワイヤタイプの発光素子の複数個を電気的に並列に接続するように搭載するための発光素子搭載用のＬＴＣＣ基板において、基板上に配線導体とともに形成される反射膜が大面積かつ効果的に配置され、発光装置とした際に、光取り出し効率の高いものとして高輝度に発光させることができる。このような発光素子搭載用基板を用いた本発明の発光装置は、例えば携帯電話や大型液晶ディスプレイ等のバックライト、自動車用あるいは装飾用の照明、その他の光源として好適に用いることができる。
なお、２０１０年２月５日に出願された日本特許出願２０１０−０３９８５０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…発光素子搭載用基板、２…基板本体、３…配線導体、７…反射膜、８…オーバーコートガラス膜、１０…発光装置、１１…発光素子、１２…発光素子の電極、１３…ボンディングワイヤ、２１…搭載面、２２…搭載部、２３…非搭載面、２４…発光素子間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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